一款關(guān)于PIC單片機(jī)技術(shù)的多媒體終端遙控器方案

1、一款關(guān)于PIC單片機(jī)技術(shù)的多媒體終端遙控器方案    1多媒體終端遙控器設(shè)計理念和原理11多媒體終端遙控器設(shè)計理念如今在多媒體終端上的增值業(yè)務(wù)將越來越多，人們在瀏覽網(wǎng)頁、搜索、短信等都需要遙控器進(jìn)行輸入，作為連接用戶和終端之間的重要外設(shè)，遙控器的設(shè)計理念還停留在模擬電視時代，體驗感較差。這些缺點(diǎn)都是伴隨著數(shù)字家庭等領(lǐng)域技術(shù)的迅速發(fā)展而生的。目前用戶輸入的解決方式是呼出終端的內(nèi)置輸入法，這樣隨之產(chǎn)生兩大問題：一，用戶在輸人時必須一邊看遙控器輸入一邊看屏1 多媒體終端遙控器設(shè)計理念和原理11 多媒體終端遙控器設(shè)計理念如今在多媒體終端上的增值業(yè)務(wù)將越來越多，人

2、們在瀏覽網(wǎng)頁、搜索、短信等都需要遙控器進(jìn)行輸入，作為連接用戶和終端之間的重要外設(shè)，遙控器的設(shè)計理念還停留在模擬電視時代，體驗感較差。這些缺點(diǎn)都是伴隨著數(shù)字家庭等領(lǐng)域技術(shù)的迅速發(fā)展而生的。目前用戶輸入的解決方式是呼出終端的內(nèi)置輸入法，這樣隨之產(chǎn)生兩大問題：一，用戶在輸人時必須一邊看遙控器輸入一邊看屏幕確認(rèn)輸入，如果文字較多會造成頻頻抬頭和低頭的麻煩，難以忍受；二，不同廠家的終端都需要內(nèi)置自己的中英文輸入法，占用資源，而且必須搭配自己的遙控器使用，通用性不高?；谝陨蟽纱笕秉c(diǎn)，本文提出將輸入法內(nèi)置于遙控器的理念，在遙控器上輸入文字后再統(tǒng)一將文字編碼用紅外線發(fā)給終端，終端接收后將編碼譯成文字顯示在輸

3、入?yún)^(qū)中。12 紅外遙控器工作原理遙控碼是一串二進(jìn)制數(shù)字信號，通過脈沖編碼形成脈沖序列，被調(diào)制到一個固定頻率載波上，最后通過紅外發(fā)射管，以光脈沖的形式發(fā)射出去。脈沖編碼就是將“1”和“0”用一個脈沖來標(biāo)識。本設(shè)計使用NEC紅外協(xié)議，用脈寬560us，周期4x560us代表二進(jìn)制“1”；用脈寬560us，周期2x560us代表二進(jìn)制“0”(如圖1所示，密集豎線表示38KHz載波)。圖1 NEC協(xié)議紅外遙控信號的調(diào)制2 多媒體終端遙控器硬件設(shè)計21 總體設(shè)計原則遵循嵌入式系統(tǒng)高性能、低功耗、小體積的設(shè)計思想，總體設(shè)計原則是：元器件采用低功耗芯片；盡量用軟件實現(xiàn)硬件功能，減少器件數(shù)量；鍵盤采用中斷方式

4、，一旦系統(tǒng)空閑超時立即使其進(jìn)入休眠狀態(tài)，再次按鍵予以喚醒。22 硬件組成硬件組成如圖2所示。其中：主芯片為Microchip公司PIC18F系列高檔單片機(jī)66J11，性價比極高；液晶屏控制器為Sitronix公司的ST7565R，分辨率128x64；漢字點(diǎn)陣字庫用Atmel公司的262KBFlash制作，它和LCD與單片機(jī)的接口均為SPI接口；鍵盤有49個按鍵采用7x7矩陣方式，7根行線連到單片機(jī)B口的RBIRB7外部中斷腳，列線連到單片機(jī)的E口的RE1-RE7，作為數(shù)字輸出口。圖2 基于PIC單片機(jī)的紅外遙控器硬件組成3 多媒體終端遙控器軟件設(shè)計31 系統(tǒng)運(yùn)行流程遙控器無開關(guān)機(jī)過程，因此放入

5、電池時系統(tǒng)硬件即初始化，進(jìn)入休眠。按鍵中斷時，進(jìn)入主程序，系統(tǒng)運(yùn)行流程如圖3所示，分為兩種模式：普通遙控和文本輸入。單片機(jī)內(nèi)部的看門狗負(fù)責(zé)對空閑狀態(tài)(沒有鍵被按下)計時，超時后系統(tǒng)復(fù)位重新進(jìn)入休眠狀態(tài)。圖3 系統(tǒng)運(yùn)行流程圖32 功耗管理設(shè)計PIC18F系列器件提供了三種主要的工作模式：運(yùn)行模式、空閑模式和休眠模式，實際中只使用運(yùn)行模式和休眠模式。根據(jù)遙控器的運(yùn)行流程，看門狗(WDT：Watchdog Timer)負(fù)責(zé)實現(xiàn)空閑時間的計時。4ms的WDT超時溢出周期與16位的后分頻比值相乘。可以通過在MPLAB IDE中配置寄存器2H中的WDTPS位控制一個多路開關(guān)以對WDT后分頻器的輸出進(jìn)行選擇

6、，可獲得的超時溢出周期范圍為4ms至135秒(225分鐘)。在代碼中需要在每次按鍵后喂狗，保證看門狗重新計時。33 驅(qū)動程序設(shè)計331 鍵盤驅(qū)動PIC單片機(jī)的B口是外部中斷口，有四個INT中斷和四個KBI中斷。本設(shè)計將RB0留做擴(kuò)展備用，RBl/INTl、RB2/INT2和RB3/INT3都設(shè)置為下降沿觸發(fā)中斷；KBl4個口(RB4-RB7)為電平變化中斷(雙沿)，在程序里只對下降沿中斷有處理。按鍵掃描采取行列掃描方式獲取鍵值。配置行線均弱上拉，列線均輸出為0；當(dāng)有鍵(行列交叉點(diǎn))按下時，此鍵所在行線即出現(xiàn)下降沿；進(jìn)入中斷處理后，依次令每根列線輸出為0，其余為1，掃描行線看哪根行線輸入為0，從

7、而得到按鍵的位置。332 SPI驅(qū)動PIC單片機(jī)有兩個主控同步串行端口模塊，它們都可以用軟件配置為SPI方式，使用非常方便數(shù)據(jù)讀寫只需讀寫其緩存即可，不需要像51單片機(jī)那樣模擬時序。本設(shè)計使用了兩個SPI接口器件：LCD和FLASH字庫，他們是從設(shè)備，單片機(jī)是主設(shè)備。在配置好與SPI時鐘頻率等有關(guān)的寄存器后，主從設(shè)備就可以通信了。當(dāng)主設(shè)備從從設(shè)備讀數(shù)據(jù)時，SSPxlF(x=1，2)標(biāo)志寄存器為0說明正在接收數(shù)據(jù)，為1時說明已收到一個字節(jié)；當(dāng)主設(shè)備往從設(shè)備寫數(shù)據(jù)時，SSPxlF為1說明已發(fā)完個字節(jié)。333 PWM驅(qū)動發(fā)射用的紅外載波口用標(biāo)準(zhǔn)脈寬捌制模塊(PWM)來實現(xiàn)，載波頻率是38KHz，因此

8、PWM的周期就是1/38KHz，PWM周期的計算公式是：PWM周期=(_PR2)+14TOSC(TMR2預(yù)分頻值)本設(shè)計中晶振是12MHz即TOSC=1/12MHz，經(jīng)過計算，PR2寄存器設(shè)置為78。TMR2預(yù)分頻值為1可得到頻率為38Km的方波。也可以設(shè)置方波的占空比為1：3來減小功耗，占空比有10位，寄存器CCPRxL保存占空比高8位，CCPxCON&lt;5：4>保存低2位。CCPRxL：CCPxCON<5：4>代表這個10位值。計算占空比的公式是：PWM占空比=(CCPRxL：CCPxCON<5：4>)TOSC(TMR2預(yù)分頻值)設(shè)置好頻率和占空比

9、開啟PWM功能，TMR2(定時器2)開始計時，PWM輸出高電平，計時到周期的1，3時PWM輸出低電平，計時到一個周期時PWM重新開始另一個周期，TMR2從0開始計時。所以要停止載波的輸出很簡單，只需令占空比為0或TMR2停止計時。因此，很容易就可得到圖1所示的輸出。34 輸入法設(shè)計341 功能用遙控器輸入中英文、數(shù)字、符號，功能類似于手機(jī)短信，其中中文輸入是類似手機(jī)T9輸入法的拼音輸入法，英文輸入法是只需按兩次鍵(第一次調(diào)出候選字符，第二次選擇字符)即可輸入一個字母。按“輸入法”鍵從遙控模式切換進(jìn)輸入模式，操作同手機(jī)，“切換鍵”用來切換中/英輸入，“1”用來輸入標(biāo)點(diǎn)，“0”用來呼出數(shù)字輸入法。

10、輸入完畢按“發(fā)射鍵”發(fā)射LCD上所有文字的編碼，漢字是機(jī)內(nèi)碼，英文、數(shù)字及符號是ASCII碼。如果想回到遙控模式，再次按“輸入法”鍵。342 拼音輸入法設(shè)計原理拼音輸入法是本設(shè)計的核心內(nèi)容，它負(fù)責(zé)將鍵盤輸入的數(shù)字序列轉(zhuǎn)換為漢字，漢字的搜索采用查表算法。拼音輸入法大體可以分為兩個步驟：把數(shù)字序列轉(zhuǎn)換為拼音編碼，然后搜索到該拼音編碼對應(yīng)的漢字編碼。選中的漢字將顯示在LCD的文本區(qū)，其編碼記錄在待發(fā)射的文本數(shù)組中。343 索引表的重要結(jié)構(gòu)體1拼音編碼以索引表的形式保存在PY_Indexh中，每個拼音編碼的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為：eonst struct T9PY_IDXconst unsigned char *t9：/按鍵數(shù)字序列const unsigned char *PY：/拼音編碼字符串coast unsigned char *pY_mb；/該拼音對應(yīng)的漢字碼表地址；所有的拼音編碼組成一個數(shù)組常量T9PY_index，每個拼音編碼作為數(shù)組中的一個元素存在，如：const struct T9PY_IDXPY_index"9468"、 "zhou"，PY_mb_zhou，2. 拼音輸入法拼音組合查詢碼表，T9數(shù)字字母索引結(jié)構(gòu)如下：const struct PY_arrangecormt unsigned char *num